ITTV970112A1

ITTV970112A1 - FRAME FOR THE SEGMENT OF STONE MATERIALS.

Info

Publication number: ITTV970112A1
Application number: IT97TV000112A
Authority: IT
Inventors: Alberto Marzone
Original assignee: Toncelli Luca
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 1999-02-08
Also published as: IT1294154B1; ITTV970112A0

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale Description of the patent application for industrial invention

La presente invenzione riguarda i telai per la segagione di materiali lapidei in genere. The present invention relates to frames for sawing stone materials in general.

Come noto ormai da molto tempo, per la riduzione iniziale dei blocchi di materiale lapideo come marmo, porfido, granito ed altri, in lastre di spessore adeguato alle successive operazioni di sgrossatura e finitura previste nel ciclo produttivo, vengono utilizzate a livello industriale apposite macchine, dette anche telai, destinate al taglio o segagione del materiale anzidetto. As known for a long time, for the initial reduction of blocks of stone material such as marble, porphyry, granite and others, into slabs of a thickness suitable for the subsequent roughing and finishing operations foreseen in the production cycle, special machines are used at an industrial level, also called frames, intended for cutting or sawing the aforementioned material.

Tali macchine sono essenzialmente costituite da una incastellatura formata da quattro colonne tra cui viene collocato un blocco da segare, la quale sorregge un quadro portalame; quest’ultimo, in pratica, è una struttura a cornice che supporta al suo interno una serie di lame disposte fianco a fianco e lazione di taglio nei telai viene ottenuta impartendo al quadro un movimento alternativo mentre esso contemporaneamente viene fatto calare dall’alto rispetto al blocco da tagliare. E’ peraltro appena il caso di segnalare che esistono anche delle macchine da taglio nelle quali il quadro portalame è mantenuto ad una altezza costante mentre il blocco viene sollevato a mano amano che si procede nella segagione. These machines essentially consist of a frame formed by four columns between which a block to be sawed is placed, which supports a blade holder frame; the latter, in practice, is a frame structure which internally supports a series of blades arranged side by side and the cutting action in the frames is obtained by imparting an alternative movement to the frame while it is simultaneously lowered from above with respect to the block to be cut. Moreover, it is hardly necessary to point out that there are also cutting machines in which the blade holder frame is kept at a constant height while the block is lifted by hand as the sawing proceeds.

Per impartire il movimento alternativo al quadro portalame vengono generalmente utilizzati dei sistemi di azionamento con meccanismi biellamanovella-volàno di dimensioni molto grandi, i quali sono comandati da motori elettrici. In order to impart the reciprocating movement to the blade-holder frame, drive systems with crank-crank-flywheel mechanisms of very large dimensions, which are controlled by electric motors, are generally used.

In finizione del tipo di movimento alternativo del quadro portalame, le macchine in questione si possono dividere in due categorìe: quelle in cui il quadro è dotato di moto rettilineo alternato orizzontale e quelle dove esso si muove con moto alternativo pendolare. Finishing the type of reciprocating movement of the blade holder frame, the machines in question can be divided into two categories: those in which the frame is equipped with a horizontal reciprocating rectilinear motion and those in which it moves with a reciprocating pendular motion.

In particolare, i telai con moto alternato rettilineo orizzontale vengono impiegati di solito per il taglio dei materiali più teneri come il marmo o le pietre calcaree in genere, mentre quelli pendolari servono per lavorare blocchi in granito, porfido e altri materiali lapidei duri. In particular, the frames with reciprocating horizontal rectilinear motion are usually used for cutting softer materials such as marble or limestone in general, while the pendular ones are used to work blocks in granite, porphyry and other hard stone materials.

La presente invenzione si rivolge ai telai di entrambe le categorie qui riferite; inoltre più specificamente nell’ambito dei telai anzidetti, il presente trovato riguarda quelli che per il loro azionamento sfruttano fenomeni di risonanza connessi con la periodicità intrinseca al loro funzionamento. The present invention is aimed at looms of both categories referred to herein; more specifically in the context of the aforementioned frames, the present invention relates to those which for their operation exploit resonance phenomena connected with the periodicity intrinsic to their operation.

Dalla descrizione allegata ai certificati d’invenzione sovietici N.806431 (a nome dell’Istituto minerario A.A. Skochinskij) e N. 887209 (a nome dell’Istituto Pansovietico di Ricerca Scientifica), è infatti noto l’insegnamento di utilizzare la risonanza di un sistema oscillante come quello costituito dai telai alternativi per la segagione di materiali lapidei, al fine favorirne il funzionamento. From the description attached to the Soviet certificates of invention N. 806431 (in the name of the A.A. Skochinskij Mining Institute) and No. 887209 (in the name of the Pansovietic Scientific Research Institute), it is in fact known the teaching to use the resonance of a oscillating system such as that consisting of alternative frames for sawing stone materials, in order to facilitate their operation.

Come indicato soprattutto nel secondo di questi documenti, tale insegnamento permette tra l’altro di ridurre le dimensioni dei meccanismi biella-manovella impiegati per azionare i telai. As indicated above all in the second of these documents, this teaching allows among other things to reduce the size of the connecting rod-crank mechanisms used to operate the frames.

Tuttavia in entrambi i casi citati, per ottenere l’effetto di risonanza voluto si fa ricorso a molle associate ai vari organi meccanici compresi nei sistemi biella-manovella di azionamento; ad esempio nel primo di essi il pattino posto in corrispondenza del piede di biella è interposto tra due molle attive lungo una guida di scorrimento, mentre nel secondo la struttura delle bielle impiegate è elastica di per sé in quanto essenzialmente costituita da una molla. However, in both cases mentioned, to obtain the desired resonance effect, springs associated with the various mechanical parts included in the connecting rod-crank drive systems are used; for example in the first of them the shoe placed in correspondence with the small end of the connecting rod is interposed between two active springs along a sliding guide, while in the second the structure of the connecting rods used is elastic in itself as it essentially consists of a spring.

Di conseguenza, se da un lato con questi telai noti è forse possibile ridurre le dimensioni dei meccanismi biella-manovella come detto più sopra, dall' altro ne viene però accresciuta la complessità strutturale poiché vengono aggiunti in tali meccanismi anche dei componenti elastici. Consequently, if on the one hand with these known frames it is perhaps possible to reduce the dimensions of the connecting rod-crank mechanisms as mentioned above, on the other hand their structural complexity is increased since elastic components are also added to these mechanisms.

Analoghe considerazioni valgono per l’apparecchiatura destinata al taglio di blocchi costituiti per esempio da materiali semiconduttori, descritta nel brevetto americano US-4,204,515; in quest’ultimo è infatti riportata Similar considerations apply to the equipment intended for cutting blocks consisting for example of semiconductor materials, described in the American patent US-4,204,515; in the latter it is in fact reported

esaminato sono descritti in più dei respingenti elastici disposti sulla struttura rissa dell’apparecchiatura, contro i quali i quadri portalame giungono alla fine di ciascuna corsa per poi invertire il loro movimento secondo il funzionamento alternativo che U contraddistingue. examined are described in addition to the elastic buffers arranged on the brawling structure of the equipment, against which the blade holder frames reach the end of each stroke and then reverse their movement according to the alternative operation that U distinguishes.

In definitiva si può pertanto ritenere che nei telai di taglio dello stato dell’arte, lo sfruttamento del fenomeno della risonanza, in cui il movimento alternativo dei quadri portalame viene ottenuto con meccanismi biellamanovella, non dà risultati soddisfacenti. Ultimately, it can therefore be assumed that in the cutting frames of the state of the art, the exploitation of the phenomenon of resonance, in which the reciprocating movement of the blade holder frames is obtained with crank crank mechanisms, does not give satisfactory results.

Il problema tecnico che si pone alla base di questa invenzione, è quello di . rendere disponibile un telaio del tipo in cui un quadro portalame sorretto da una struttura portante si muove in modo alternativo sfruttando il fenomeno della rìsonanza associata a tale movimento, il quale abbia caratteristiche di struttura e di funzionamento tali da superare i limiti riscontrati nell’ ambito dello stato dell’arte discusso in precedenza. The technical problem underlying this invention is that of. make available a frame of the type in which a blade-holder frame supported by a load-bearing structure moves in an alternative way by exploiting the phenomenon of resonance associated with this movement, which has structural and operating characteristics such as to overcome the limits found in the context of state of the art discussed above.

L’idea di soluzione di tale problema consiste nel comandare il movimento alternativo del quadro portalame, agendo lungo un tratto limitato della sua corsa e sfruttando l’azione di mezzi atti a mantenerlo in oscillazione previsti nel telaio; volendo stabilire un termine di paragone non tecnico si può ritenere che nel caso della presente invenzione il quadro portalame viene azionato in modo sostanzialmente analogo alle normali altalene, nelle quali una persona che vi si trova seduta può oscillare con azione autonoma oppure essere mossa semplicemente spingendo l’altalena per un breve tratto in corrispondenza della fine di una oscillazione, quando l’altalena inverte il suo moto. The solution idea of this problem consists in controlling the reciprocating movement of the blade holder frame, acting along a limited section of its stroke and exploiting the action of means to keep it oscillating provided in the frame; wishing to establish a non-technical term of comparison, it can be assumed that in the case of the present invention the blade frame is operated in a substantially similar way to normal swings, in which a person sitting on it can swing with autonomous action or be moved simply by pushing the swing for a short distance at the end of a swing when the swing reverses its motion.

In questo modo risulta infatti possibile eliminare del tutto i meccanismi biella-manovella impiegati nella tecnica nota, evitando cosi tutti gli inconvenienti discussi più sopra ed ottenendo anche nuovi, notevoli che risulteranno meglio dal seguito. In this way it is in fact possible to completely eliminate the connecting rod-crank mechanisms used in the known art, thus avoiding all the drawbacks discussed above and also obtaining new, significant ones which will become clearer from the following.

Il problema tecnico suesposto viene risolto da un telaio per la segagione di blocchi in materiale lapideo, le cui caratteristiche sono enunciate nelle rivendicazioni annesse a questa descrizione. The above technical problem is solved by a frame for sawing blocks of stone material, the characteristics of which are set out in the claims annexed to this description.

L’invenzione verrà ora descritta in dettaglio con riferimento ad alcune sue forme indicative e non limitative di realizzazione, mostrate nei disegni allegati in cui: The invention will now be described in detail with reference to some of its indicative and non-limiting embodiments, shown in the attached drawings in which:

- le figg. 1 e 2 mostrano in modo schematico, rispettivamente una vista laterale ed in pianta di un primo esempio di telaio lineare secondo Tinvenzione in una prima condizione operativa; - figs. 1 and 2 show schematically, respectively, a side and plan view of a first example of a linear frame according to the invention in a first operating condition;

- le fìgg. 3 e 4 mostrano in viste analoghe a quelle precedenti il telaio ivi riportato, in una seconda condizione operativa; - the figs. 3 and 4 show in views similar to the previous ones the frame shown therein, in a second operating condition;

- la fig. 5 mostra in forma schematica una vista laterale di un esempio di telaio pendolare realizzato secondo Tinvenzione; - fig. 5 shows in schematic form a side view of an example of a pendular frame made according to the invention;

- le fìgg. 6-8 mostrano in vista laterale una prima variante del telaio di figg. 1 e 2, in rispettive condizioni operative; - the figs. 6-8 show a side view of a first variant of the frame of figs. 1 and 2, in respective operating conditions;

- la fig 9 mostra una vista dall’alto del telaio delle figg.6-8; - fig 9 shows a top view of the frame of figs 6-8;

- le figg. 10-12 mostrano in vista laterale una seconda variante del telaio di figg. 1 e 2, in rispettive condizioni operative; - figs. 10-12 show a side view of a second variant of the frame of figs. 1 and 2, in respective operating conditions;

- la fig. 13 mostra una vista dall’alto del telaio delle figg. 10-12; - fig. 13 shows a top view of the frame of figs. 10-12;

- le figg. 14, 15 e 16 mostrano rispettivi diagrammi in cui sono riportati gli andamenti di alcune grandezze fisiche, in funzione del tempo, relative al moto di alcuni dei telai precedenti. - figs. 14, 15 and 16 show respective diagrams showing the trends of some physical quantities, as a function of time, relative to the motion of some of the previous looms.

Considerando dapprima le figure 1-4 in esse è rappresentato schematicamente un telaio 1 lineare, vale a dire un telaio dove un quadro portalame 2 è mobile linearmente avanti ed indietro lungo una direzione rettilinea, che in questo caso è orizzontale. Considering first the figures 1-4, they schematically show a linear frame 1, that is a frame where a blade holder frame 2 is linearly movable back and forth along a rectilinear direction, which in this case is horizontal.

D quadro 2 ha forma essenzialmente rettangolare composta da due traverse 2a e due longheroni 2b; parallelamente a questi ultimi è poi disposta una serie di lame 3 affiancate tra loro, destinate ad effettuare il taglio di un blocco B in materiale lapideo disegnato solo nelle figure 2 e 4 per semplicità, sul quale il telaio viene calato dall’alto. E’ comunque evidente che si potranno anche avere telai in cui il quadro portalame 2 viene mantenuto ad una stessa quota durante il taglio, mentre il blocco B è sollevato verso l’alto. D switchboard 2 has an essentially rectangular shape consisting of two crosspieces 2a and two longitudinal members 2b; parallel to the latter is then arranged a series of blades 3 side by side, intended to cut a block B in stone material drawn only in figures 2 and 4 for simplicity, on which the frame is lowered from above. However, it is clear that it will also be possible to have frames in which the blade holder frame 2 is kept at the same height during cutting, while block B is raised upwards.

Il quadro 2 è altresì supportato da una struttura S la quale è indicata solo in tratteggio nei disegni (si vedano in particolare le figg. 1, 3, 5-8 e 10-12); tale struttura può venire realizzata con montanti, traverse e quant’altro, in varie configurazioni equivalenti, poiché occorre solo che essa consenta il funzionamento del telaio secondo ciò che sarà esposto in seguito: essa non verrà quindi considerata più in dettaglio dal punto di vista strutturale. The panel 2 is also supported by a structure S which is indicated only in broken lines in the drawings (see in particular Figures 1, 3, 5-8 and 10-12); this structure can be made with uprights, crosspieces and so on, in various equivalent configurations, since it only needs to allow the frame to work according to what will be explained below: it will therefore not be considered in more detail from the structural point of view .

Come detto più sopra il quadro portalame 2 è mobile orizzontalmente rispetto alla struttura S: a tal fine esso è dotato di pattini 5 guidati nella struttura anzidetta. As stated above, the blade holder frame 2 is horizontally movable with respect to the structure S: for this purpose it is equipped with shoes 5 guided in the aforesaid structure.

Per conferire al sistema l elasticità necessaria allo sfruttamento della sua frequenza di risonanza, tra il quadro portalame 2 e la struttura S del telaio sono interposti degli elementi elastici 7 ed 8, in questo caso costituiti da molle, attivi lungo la direzione di movimento del quadro 2. To give the system the elasticity necessary to exploit its resonant frequency, elastic elements 7 and 8 are interposed between the blade holder frame 2 and the frame structure S, in this case made up of springs, active along the direction of movement of the frame 2.

Sopra quest’ultimo è inoltre montata in modo scorrevole una massa 10, la quale per questo motivo è dotata inferiormente di cuscinetti di rotolamento non numerati nei disegni; la massa anzidetta è inoltre collegata ad un attuatore 12, idraulico o pneumatico, a sua volta fissato al quadro 2, il quale comanda lo scorrimento della massa secondo quanto viene ora esposto in relazione al funzionamento del telaio 1 finora descritto. Above the latter, a mass 10 is also mounted in a sliding manner, which for this reason is equipped at the bottom with rolling bearings not numbered in the drawings; the aforesaid mass is also connected to a hydraulic or pneumatic actuator 12, in turn fixed to the frame 2, which controls the sliding of the mass according to what is now described in relation to the operation of the frame 1 described up to now.

Per far oscillare il quadro portalame 2 a partire dalla sua condizione iniziale in cui è fermo, la massa 10 viene fatta muovere in senso alternato (da sinistra verso destra e viceversa con riferimento alle figg. 1-4) con una corsa e degli intervalli di tempo prefìssati; in virtù di tali spostamenti viene impartita al quadro portalame 2 una spinta di carattere impulsivo, determinata dalle forze d’inerzia che si producono come conseguenza delle brusche accelerazioni ed arresti della massa 10. To make the blade holder frame 2 oscillate starting from its initial condition in which it is stationary, the mass 10 is made to move in an alternating direction (from left to right and vice versa with reference to figs. 1-4) with a stroke and intervals of fixed time; by virtue of these displacements, an impulsive thrust is imparted to the blade holder frame 2, determined by the inertia forces that are produced as a result of the sudden accelerations and stops of the mass 10.

L’entità di questa spinta impulsiva dipende dalle modalità con cui viene accelerata ed arrestata la massa 10 nonché, ovviamente, dalla grandezza della massa medesima. The extent of this impulsive thrust depends on the ways in which the mass 10 is accelerated and stopped as well as, obviously, on the size of the mass itself.

II quadro portalame 2 comincia quindi a muoversi alternativamente lungo la sua direzione di scorrimento, con un andamento che dipenderà dalle caratteristiche strutturali intrìnseche del telaio ed in particolare dalla frequenza propria di oscillazione del quadro 2 legata alle costanti elastiche delle molle 7, 8, nonché dai vari attriti che intervengono nel movimento del quadro stesso; è bene ricordare che gli attriti giocano un ruolo importante in questo caso, dato che bisogna tener conto del rallentamento della velocità del quadro 2 quando le lame 3 entrano in contatto con il blocco B per il taglio di quest’ultimo. The blade holder frame 2 therefore begins to move alternately along its sliding direction, with a trend that will depend on the intrinsic structural characteristics of the frame and in particular on the frequency of oscillation of the frame 2 linked to the elastic constants of the springs 7, 8, as well as on the various frictions that intervene in the movement of the painting itself; it is good to remember that friction plays an important role in this case, since it is necessary to take into account the slowdown in the speed of the frame 2 when the blades 3 come into contact with the block B for cutting the latter.

In altri termini si può dire che per effetto degli spostamenti impartiti alla massa 10 mediante l’attuatore 12, il quadro portalame viene fatto oscillare tra una posizione di fine corsa in cui è spostato a sinistra come mostrato nelle figure 1 e 2, in corrispondenza della quale le molle 7 risultano compresse mentre le molle 8 sono distese, ed una posizione di fine corsa opposta in cui è spostato a destra (figg. 3 e 4) e dove le molle 7 sono distese mentre le molle 8 compresse. In other words, it can be said that due to the displacements imparted to the mass 10 by the actuator 12, the blade holder frame is made to oscillate between an end-of-stroke position in which it is moved to the left as shown in Figures 1 and 2, in correspondence with the which the springs 7 are compressed while the springs 8 are extended, and an opposite end-of-stroke position in which it is shifted to the right (figs. 3 and 4) and where the springs 7 are extended while the springs 8 are compressed.

L’ampiezza di queste oscillazioni aumenta vieppiù, fino al raggiungimento di una condizione di regime in cui l’ampiezza delle oscillazioni del quadro tra le posizioni opposte di fine corsa è massima: ciò avviene per frequenze di oscillazione coincidenti con, o comunque prossime a, quella di risonanza del sistema. The amplitude of these oscillations increases more and more, until a steady state condition is reached in which the amplitude of the oscillations of the switchboard between the opposite end-of-stroke positions is maximum: this occurs for oscillation frequencies coinciding with, or in any case close to, that of system resonance.

Naturalmente per ottenere questi effetti la velocità e l’accelerazione della massa 10 dovranno essere opportunamente controllate; a questo riguardo è solo il caso di precisare che il telaio 1 è tornito di opportuni mezzi computerizzati agenti sulla base di relazioni periodiche della corsa del telaio che ne regolano il funzionamento in accordo con quanto spiegato sinora. Dalla descrizione che precede è comprensibile come il telaio dell’invenzione raggiunga lo scopo più sopra evidenziato. Of course, to obtain these effects, the speed and acceleration of the mass 10 must be suitably controlled; in this regard it is only necessary to specify that the frame 1 is turned with suitable computerized means acting on the basis of periodic reports of the stroke of the frame which regulate its operation in accordance with what has been explained up to now. From the above description it is understandable how the frame of the invention achieves the purpose highlighted above.

E’ infatti del tutto evidente che grazie alle sue caratteristiche strutturali e funzionali sono stati eliminati i vari meccanismi biella-manovella per l’azionamento del quadro portalame, che contraddistinguono invece i telai della tecnica nota; di conseguenza si ottiene quella maggiore semplicità costruttiva ricercata inizialmente, e successivamente specificati. It is in fact quite evident that thanks to its structural and functional characteristics, the various connecting rod-crank mechanisms for operating the blade holder framework, which instead distinguish the frames of the known art, have been eliminated; consequently the greater constructive simplicity sought initially, and subsequently specified, is obtained.

E’ peraltro appena il caso di precisare come l’entità delle spinte impartite al quadro portalame 2 mediante la massa 10, é comunque contenuta in quanto a regime esse servono solo per vincere gli attriti e ciò implica quindi dei consumi limitati di energia per azionare il telaio. Moreover, it is hardly necessary to specify how the magnitude of the thrusts imparted to the blade-holder frame 2 by means of the mass 10, is in any case contained since at steady state they only serve to overcome friction and this therefore implies limited energy consumption to operate the chassis.

Infatti grazie alla azione delle molle 7 e 8, le quali arrestano il quadro portalame 2 e ne trasformano la relativa energia cinetica in energia potenziale elastica che viene poi restituita per il successivo ritorno del quadro nella direzione opposta, quest’ultimo oscilla da solo con la frequenza propria del sistema senza richiedere altra energia per essere mantenuto in movimento, se non quella necessaria a vincere gli attriti. In fact, thanks to the action of the springs 7 and 8, which stop the blade holder frame 2 and transform its kinetic energy into elastic potential energy which is then returned for the subsequent return of the frame in the opposite direction, the latter oscillates by itself with the natural frequency of the system without requiring any other energy to be kept in motion, other than that necessary to overcome friction.

Gli andamenti in funzione del tempo t, relativi allo spostamento S ed alla velocità V del quadro portalame, nonché alla forza impulsiva F applicata su di esso in conseguenza degli spostamenti della massa 10, sono riportati nelle figg. 14 e 15. In questi diagrammi la forza F è stata riportata con scala ingrandita rispetto a quella di S e V e si può osservare che quando con leggero anticipo sul massimo spostamento (positivo o negativo) del quadro la massa 10 viene accelerata e poi bruscamente arrestata, la forza trasmessa al quadro subisce una repentina variazione rappresentata dal segmento verticale in corrispondenza del punto di massimo spostamento suddetto, per poi ritornare a zero; in altri termini, si può quindi notare che in questa forma dell’ invenzione le sollecitazioni impartite al quadro portalame per mantenerlo in oscillatone hanno un carattere essenzialmente impulsivo. Nell’invenzione inoltre la massa 10 ed il relativo attuatore 12, idraulico o pneumatico, costituiscono una soluzione più semplice ed affidabile anche nelle condizioni di lavoro gravose di un telaio del tipo considerato; in quanto per l’affidabilità degli spostamenti della massa non occorrono particolari cautele mentre per quanto riguarda l’attuatore, esso può venire alimentato con il fluido operativo erogato da una pompa fissa montata sulla struttura e collegata con un tubo flessibile. The trends as a function of time t, relating to the displacement S and to the speed V of the blade holder frame, as well as to the impulsive force F applied thereon as a consequence of the displacements of the mass 10, are shown in figs. 14 and 15. In these diagrams the force F has been reported on an enlarged scale with respect to that of S and V and it can be observed that when with a slight advance on the maximum displacement (positive or negative) of the switchgear, the mass 10 is accelerated and then abruptly when stopped, the force transmitted to the switchboard undergoes a sudden variation represented by the vertical segment in correspondence with the aforementioned point of maximum displacement, and then returns to zero; in other words, it can therefore be noted that in this form of the invention the stresses imparted to the blade holder frame to keep it oscillating have an essentially impulsive character. Furthermore, in the invention the mass 10 and the relative actuator 12, hydraulic or pneumatic, constitute a simpler and more reliable solution even in the harsh working conditions of a frame of the type considered; as for the reliability of the displacements of the mass no special precautions are required while as regards the actuator, it can be fed with the operating fluid delivered by a fixed pump mounted on the structure and connected with a flexible hose.

Ma soprattutto sono da porre in evidenza i grandi benefici che l’invenzione permette di conseguire rispetto ai telai azionati con meccanismi biellamanovella- volano, che costituiscono al giorno d’oggi la stragrande maggioranza delle applicazioni industriali concrete. But above all, the great benefits that the invention allows to achieve with respect to frames operated with crank-crank-flywheel mechanisms, which nowadays constitute the vast majority of concrete industrial applications, should be highlighted.

E’ infatti evidente che tutti questi organi meccanici le cui dimensioni, ricordiamolo, sono molto elevate possono ora venire eliminati grazie al telaio di questa invenzione: ciò comporta quindi una serie di vantaggi a livello industriale quali i minori costi ed ingombri dei telai, una maggiore facilità di montaggio, trasporto ed installazione, una più agevole regolazione, delle migliori prestazioni e quant’altro, che rendono l invenzione nettamente superiore rispetto a ciò che è oggi commercialmente disponibile nel campo dei telai per il taglio di blocchi lapidei. It is in fact evident that all these mechanical parts whose dimensions, let us remember, are very large can now be eliminated thanks to the frame of this invention: this therefore entails a series of advantages at an industrial level such as lower costs and dimensions of the frames, greater ease of assembly, transport and installation, easier adjustment, better performance and so on, which make the invention clearly superior to what is commercially available today in the field of frames for cutting stone blocks.

Con riferimento ora alla premessa iniziale di questa descrizione riguardante le possibilità di applicazione dell’invenzione, viene adesso considerata un’altra sua forma di attuazione mostrata nella figura 5, nella quale i prìncipi dell’esempio precedente vengono utilizzati nel caso di un telaio di tipo pendolare. With reference now to the initial premise of this description concerning the possibilities of application of the invention, another embodiment thereof is now considered, shown in Figure 5, in which the principles of the previous example are used in the case of a frame of the type commuter.

In questa figura gli elementi strutturalmente o funzionalmente equivalenti a quelli già descritti sopra, sono indicati con i medesimi riferimenti numerici o letterali. In this figure the elements structurally or functionally equivalent to those already described above are indicated with the same numerical or literal references.

Come facilmente comprensibile, in questo caso il quadro portalame 2 è sospeso alla struttura portante S del telaio mediante due bracci 20 incernierati alle loro estremità al quadro ed alla struttura stessi; in tal modo : viene quindi realizzato un sistema a pendolo dove le oscillazioni del quadro avvengono sfruttando l’energia potenziale gravitazionale invece di quella elastica delle molle, con gli stessi effetti discussi sopra. As can be easily understood, in this case the blade holder frame 2 is suspended from the supporting structure S of the frame by means of two arms 20 hinged at their ends to the frame and to the structure themselves; in this way: a pendulum system is then created where the oscillations of the framework occur by exploiting the potential gravitational energy instead of the elastic energy of the springs, with the same effects discussed above.

Il modo di funzionare del telaio resta pertanto invariato nella sostanza: la massa 10 viene infatti spostata dall’attuatore 12 da sinistra verso destra e viceversa con riferimento alla fig. 5, in modo da applicare una spinta impulsiva sul quadro 2 quando esso si trova nelle posizioni di fine corsa in corrispondenza delle quali inveite il suo moto. The way the frame works therefore remains unchanged in substance: the mass 10 is in fact moved by the actuator 12 from left to right and vice versa with reference to fig. 5, so as to apply an impulsive thrust on the frame 2 when it is in the end-of-stroke positions in correspondence with which its motion is inveighed.

In conseguenza di ciò il quadro portalame oscilla con ampiezza via via crescente fino al raggiungimento, a regime, della oscillazione massima ottenuta sfruttando la frequenza di risonanza del sistema (in fig.5 le posizioni assunte dai bracci 20 durante le oscillazioni del quadro sono indicate con linea punteggiata). As a consequence of this, the blade holder frame oscillates with a gradually increasing amplitude until reaching, in steady state, the maximum oscillation obtained by exploiting the resonant frequency of the system (in fig. 5 the positions assumed by the arms 20 during the oscillations of the frame are indicated with dotted line).

Dalla fig. 5 si possono inoltre apprezzare maggiormente le analogie tra il telaio pendolare dell’invenzione e le comuni altalene, delle quali esso riprende il principio di funzionamento: i movimenti della massa 10 rispetto al quadro portalame 2 possono infatti venire equiparati a quelli delle gambe di una persona seduta su un’altalena, necessari per farla muovere. From fig. 5 it is also possible to better appreciate the similarities between the pendular frame of the invention and the common swings, of which it takes up the operating principle: the movements of the mass 10 with respect to the blade frame 2 can in fact be equated with those of a person's legs sitting on a swing, needed to make it move.

E’ tuttavia da osservare che per aumentare le prestazioni del telaio pendolare cosi ottenuto, si potrebbe pensare di aggiungere delle molle in corrispondenza dei punti di incerieramento dei bracci 20 con la struttura S, atte ad esercitare una azione elastica che assecondi il pendolamento del quadro portalame 2. E’ altresì evidente che per lo stesso scopo si potrebbe pensare di predisporre delle ulteriori molle operanti in modo corrispondente alle molle 7 ed 8 dell’esempio precedente, così da ottenerne i medesimi effetti: non bisogna infatti dimenticare che date le dimensioni notevoli dei telai qui considerati, la traiettoria curvilinea del quadro portalame non si discosta molto da quella rettilinea che caratterizza i telai lineari. However, it should be noted that in order to increase the performance of the pendulum frame thus obtained, it could be thought of adding springs in correspondence with the hinging points of the arms 20 with the structure S, suitable for exerting an elastic action that favors the oscillation of the blade holder frame. 2. It is also evident that for the same purpose one could think of arranging additional springs operating in a manner corresponding to the springs 7 and 8 of the previous example, so as to obtain the same effects: in fact, it should not be forgotten that given the considerable dimensions of the frames considered here, the curvilinear trajectory of the blade holder frame does not differ much from the rectilinear one that characterizes the linear frames.

Naturalmente non sono da escludere altre varianti alle forme realizzative dell’invenzione viste finora. Of course, other variations to the embodiments of the invention seen so far are not to be excluded.

indicativamente si può infatti pensare che in sostituzione degli elementi elastici rappresentati schematicamente dalle molle elicoidali 7 ed 8, possano venire adottati mezzi equivalenti come ad esempio delle molle ad aria oppure dei mezzi elettromagnetici; in quest’ultimo caso si tratterebbe cioè di creare delle forze attrattive o repulsive nei confronti del quadro 2 tramite opportuni campi magnetici variabili nel tempo. indicatively, it can in fact be thought that equivalent means, such as air springs or electromagnetic means, can be adopted instead of the elastic elements schematically represented by the helical springs 7 and 8; in the latter case it would be a question of creating attractive or repulsive forces towards the frame 2 through appropriate magnetic fields varying over time.

Ovviamente le caratteristiche di elasticità delle molle anzidette dovranno comunque essere riprodotte dagli eventuali sistemi alternativi prescelti di volta in volta, per garantire il corretto funzionamento del telaio secondo l’insegnamento che deriva dalla presente descrizione. Obviously, the elasticity characteristics of the aforementioned springs must in any case be reproduced by any alternative systems selected from time to time, to ensure the correct operation of the frame according to the teaching that derives from this description.

E’ peraltro da segnalare come non sia strettamente necessario che le molle elicoidali 7 e 8 abbiano una estremità fissata al quadro portalame 2 come mostrato nelle figg.1-4, ma potrebbero invece risultare staccate da esso; in altre parole, il telaio dell’invenzione potrebbe funzionare lo stesso se le molle in questione venissero fissate solo alla struttura S, fungendo così da semplici respingenti di fine corsa per il quadro portalame. It should also be noted that it is not strictly necessary that the coil springs 7 and 8 have one end fixed to the blade holder frame 2 as shown in Figs. 1-4, but could instead be detached from it; in other words, the frame of the invention could work the same if the springs in question were fixed only to the structure S, thus acting as simple end-of-stroke buffers for the blade holder frame.

Non è infine da escludere come possibile integrazione degli esempi riportati sopra, quella costituita dalla presenza di mezzi meccanici o di altra natura per spostare inizialmente il quadro portalame da una parte o dall’altra del telaio, iniziando cosi a farlo oscillare; ciò potrebbe essere utile per abbreviare i tempi della fase transitoria di avvio del telaio. Finally, it is not to be excluded as a possible integration of the examples given above, that constituted by the presence of mechanical or other means to initially move the blade holder frame to one side or the other of the frame, thus starting to make it oscillate; this could be useful to shorten the times of the transitory start-up phase of the loom.

Si pensi cioè all’impiego di uno spintore, costituito per esempio da un braccio meccanico, idraulico o di altro genere, il quale serva a spostare il quadro da una condizione di equilibrio stabile iniziale in cui è fermo, fino a portarlo in una posizione di partenza nella quale, sotto l’azione delle molle, possa cominciare ad oscillare: ritraendo a questo punto lo spintore, il quadro è libero di muoversi e le sue oscillazioni possono venire governate successivamente tramite la massa 10 secondo quanto spiegato prima. In other words, think about the use of a pusher, consisting for example of a mechanical, hydraulic or other type of arm, which serves to move the switchboard from an initial stable equilibrium condition in which it is stationary, until it is brought into a position of start in which, under the action of the springs, it can begin to oscillate: by retracting the pusher at this point, the panel is free to move and its oscillations can be governed successively by the mass 10 as explained above.

Per una migliore comprensione della portata dell’invenzione vengono infine riportate altre sue possibili forme di realizzazione illustrate nelle figure da 6 a 13. For a better understanding of the scope of the invention, other possible embodiments are shown, illustrated in figures 6 to 13.

Anche in questo caso gli elementi strutturali già considerati in precedenza sono indicati con la medesima numerazione e non vengono pertanto approfonditi maggiormente. Also in this case, the structural elements already considered above are indicated with the same numbering and are therefore not investigated further.

Come è agevole riscontrare si tratta di nuovo di un telaio lineare del tipo simile a quelli delle figg.1-4 dai quali si differenzia per il fatto che i mezzi di applicazione della spinta al quadro portalame 2 in accordo con la frequenza di risonanza del sistema, sono costituiti da uno o più attuatoli idraulici o pneumatici attivi lungo la direzione di scorrimento del quadro. As it is easy to see, it is again a linear frame of the type similar to those of Figs. 1-4 from which it differs in that the means for applying the thrust to the blade-holder frame 2 in accordance with the resonance frequency of the system , consist of one or more hydraulic or pneumatic actuators active along the sliding direction of the panel.

Più specificamente, secondo la forma di realizzazione rappresentata nelle figure 6-9 è stato predisposto un dispositivo a due attuatoli, o cilindri, idraulici 40 e 41, l’uno montato sulla struttura S del telaio mentre l’altro è fissato alla estremità dello stelo 42 del primo. More specifically, according to the embodiment shown in Figures 6-9, a device has been provided with two hydraulic actuators, or cylinders, 40 and 41, one mounted on the structure S of the frame while the other is fixed to the end of the rod. 42 of the first.

Il cilindro 40 serve infatti a portare il secondo cilindro 41 nella posizione corretta per applicare la spinta sul quadro portalame, quando questo inveite il suo movimento ed in modo da tenere conto delle variazioni di tale posizione, ad esempio come quelle della fase transitoria di funzionamento del telaio; come spiegato più sopra infatti, quando il quadro 2 viene avviato esso giunge alla sua massima ampiezza di oscillazione a regime attraverso una fase transitoria durante la quale le oscillazioni crescono progressivamente in ampiezza: quindi, per adeguare il sistema alle diverse posizioni in corrispondenza delle quali il quadro 2 inverte il suo movimento durante tale fase, in questa variante dell’invenzione è stato previsto il dispositivo a due attuatoli dove uno di essi serve a posizionare l’altro in modo corretto in funzione delle diverse condizioni operative. In fact, the cylinder 40 serves to bring the second cylinder 41 into the correct position to apply the thrust on the blade holder frame, when the latter inveighs its movement and in order to take into account the variations of this position, for example those of the transitory operating phase of the chassis; as explained above, in fact, when switchgear 2 is started it reaches its maximum steady-state oscillation amplitude through a transient phase during which the oscillations progressively increase in amplitude: therefore, to adapt the system to the different positions at which the switchboard 2 reverses its movement during this phase, in this variant of the invention the device with two actuators has been provided where one of them serves to position the other correctly according to the different operating conditions.

11 funzionamento di questa ulteriore forma dell’invenzione è quindi essenzialmente il medesimo di quello deiresempio relativo alle figure 1-4; tale funzionamento può venire facilmente apprezzato dalle figure 6-8 dove è raffigurato il quadro portalame in tre successive condizioni operative, cioè quando si trova spostato verso destra al termine di una oscillazione, quando viene spinto dal dispositivo a doppio attuatore, quando giunge alla estremità opposta di oscillazione. The operation of this further form of the invention is therefore essentially the same as that of the example relating to figures 1-4; this operation can be easily appreciated from figures 6-8 where the blade holder frame is shown in three successive operating conditions, i.e. when it is displaced to the right at the end of an oscillation, when it is pushed by the double actuator device, when it reaches the opposite end of oscillation.

Vi è però da osservare che in questo caso l’azione degli attuatoli o cilindri idraulici è differente rispetto a quello della massa traslante 10 vista prima. Questa differenza è evidenziata qualitativamente dal diagramma di fig.16, in cui si può rilevare come l’azione del cilindro 41 ha luogo quando il quadro portalame inverte il suo moto e lo accompagna in questa fase dandogli una spinta costante nel verso di ritorno all’altra estremità di oscillazione. In altri termini si può dire che mentre fazione della massa traslante del primo esempio è di tipo impulsivo, quella determinata dagli attuatori qui considerati è più affidabile ed ha luogo durante un intervallo di tempo maggi .ore. However, it should be noted that in this case the action of the actuators or hydraulic cylinders is different from that of the translating mass 10 seen above. This difference is qualitatively highlighted by the diagram of fig. 16, in which it can be seen how the action of the cylinder 41 takes place when the blade holder frame reverses its motion and accompanies it in this phase by giving it a constant thrust in the direction of return to the other end of swing. In other words, it can be said that while the part of the translating mass of the first example is of the impulsive type, that determined by the actuators considered here is more reliable and takes place during a longer time interval.

Naturalmente anche in questo caso non sarebbe difficile apportare delle modifiche rispetto a quanto appena riferito. Of course, even in this case it would not be difficult to make changes with respect to what has just been reported.

Ad esempio è appena il caso di menzionare che si potranno prevedere più dispositivi a due attuatori, invece dell’unico disegnato nelle figure solo per fini di chiarezza: essi potranno venire disposti sia su un unico lato del telaio come mostrato nelle figure, sia su lati opposti di esso, vale a dire in corrispondenza dei punti di fine corsa delle oscillazioni del quadro portalame. For example, it is hardly necessary to mention that several devices with two actuators can be provided, instead of the one drawn in the figures only for purposes of clarity: they can be arranged both on a single side of the frame as shown in the figures, and on the sides. opposite of it, that is to say at the end points of the oscillations of the blade holder frame.

Ma soprattutto non è da escludere che si possa realizzare un telaio dove il dispositivo a doppio attuatore sia scomposto, vale a dire un telaio dove uno dei due cilindri idraulici sia montato sul quadro portalame 2 mentre l’altro si trovi di fronte ad esso sulla struttura S, o viceversa: si tratterebbe cioè di farli agire in contrasto tra loro in corrispondenza delle oscillazioni del quadro portalame. Non è infine da escludere neppure che il dispositivo (o i dispositivi) a doppio attuatore venga (vengano) montato/i a bordo del quadro portalame. But above all it cannot be excluded that a frame can be created where the double actuator device is disassembled, that is to say a frame where one of the two hydraulic cylinders is mounted on the blade holder frame 2 while the other is in front of it on the structure. Yes, or vice versa: it would be a matter of making them act in contrast with each other in correspondence with the oscillations of the blade holder frame. Finally, it cannot be ruled out that the double actuator device (or devices) is (are) mounted on board the blade holder panel.

E’ poi da osservare che anche il dispositivo a doppio attuatore potrebbe venire sostituito da un cilindro 43 idraulico o pneumatico singolo, capace di adattarsi alle diverse ampiezze di oscillazione del quadro portalame nel transitorio di avviamento; il funzionamento di questa possibile variante è mostrato nelle figure 10-12 ed avviene con modalità del tutto simili a quelle già commentate per il caso del doppio attuatore. Naturalmente anche in questa circostanza il cilindro 43 potrà venire collocato a bordo del quadro così come in alternativa si potranno predisporre più cilindri lungo uno solo dei lati oppure su entrambi i lati opposti del telaio o del quadro. It should also be noted that even the double actuator device could be replaced by a single hydraulic or pneumatic cylinder 43, capable of adapting to the different amplitudes of oscillation of the blade holder frame in the starting transient; the operation of this possible variant is shown in Figures 10-12 and takes place in a completely similar manner to those already commented on for the case of the double actuator. Naturally also in this circumstance the cylinder 43 can be placed on the edge of the frame as well as alternatively more cylinders can be arranged along one side only or on both opposite sides of the frame or of the frame.

In definitiva tutte queste possibili varianti riflettono un altro importantissimo vantaggio conseguito dall’invenzione: la sua grande flessibilità ottenuta eliminando il collegamento meccanico del quadro portalame con dei mezzi di azionamento che sono fissi rispetto ad esso, come accade invece per tutti i telai dove vengono utilizzati sistemi biella-manovella(-volàno) che collegano meccanicamente il quadro portalame ad un motore (elettrico o di altra natura) fisso. Ultimately, all these possible variants reflect another very important advantage achieved by the invention: its great flexibility obtained by eliminating the mechanical connection of the blade holder frame with drive means that are fixed with respect to it, as happens instead for all the frames where they are used. connecting rod-crank systems (-volano) which mechanically connect the blade holder panel to a fixed motor (electric or other).

E’ infetti evidente che nelle varie forme dell’ invenzione riportate in questa descrizione, il quadro portalame risulta sempre libero di oscillare e tali oscillazioni non sono limitate dal suo collegamento meccanico con mezzi di azionamento fìssi. It is evident that in the various forms of the invention reported in this description, the blade holder frame is always free to oscillate and such oscillations are not limited by its mechanical connection with fixed actuation means.

Nel caso della massa traslante questo fatto è immediato dato che i mezzi di azionamento del quadro, la massa appunto, sono a bordo del quadro stesso, mentre nelle varianti con attuatoli idraulici o pneumatici, questi ultimi sono attivi solo per un tratto limitato delle traslazioni del quadro da cui poi si distaccano (si vedano le figure 8 e 12); se poi si considera l’eventualità in cui gli attuatori vengono montati a bordo del quadro, l’analogia con il caso della massa è del tutto evidente. In the case of the moving mass, this fact is immediate since the means for activating the switchboard, the mass, are on board the switchboard itself, while in the variants with hydraulic or pneumatic actuators, the latter are active only for a limited portion of the translations of the switchboard. framework from which they then detach (see figures 8 and 12); if we then consider the eventuality in which the actuators are mounted on board the panel, the analogy with the case of the mass is quite evident.

Π paragone tra il principio di funzionamento dell’altalena e, mutatis mutandis, il telaio dell’invenzione aiuta ad apprezzare meglio gli argomenti appena espressi: anche una persona seduta sull’altalena, infatti, può essere messa in movimento oppure può darsi lo slancio da sola, agendo periodicamente senza bisogno di una azione continua durante le sue oscillazioni e, di conseguenza, senza bisogno di un relativo collegamento con cose o persone fìsse rispetto ad essa. The comparison between the principle of operation of the swing and, mutatis mutandis, the frame of the invention helps to better appreciate the arguments just expressed: even a person sitting on the swing, in fact, can be set in motion or can give himself the impetus to alone, acting periodically without the need for a continuous action during its oscillations and, consequently, without the need for a relative connection with things or people fixed with respect to it.

La flessibilità a cui si è fatto riferimento prima permette quindi una semplificazione generale dei telai ed offre ai costruttori molteplici possibilità per realizzarli, trovando di volta in volta la soluzione più idonea alle circostanze. A questo proposito non è neppure da escludere che alcune delle forme realizzative viste in precedenza, cioè quelle con la massa traslante e quelle con gli attuatori, possano venire combinate insieme in un solo telaio. E’ infine solo il caso di precisare come l’uso degli attuatori idraulici o pneumatici per muovere il quadro portalame è comunque compatibile anche con i telai pendolari e non solo con quelli lineari indicati nelle ultime varianti dell’invenzione sopra riferite: si potranno quindi prevedere applicazioni in accordo con questa alternativa. The flexibility referred to above therefore allows a general simplification of the frames and offers manufacturers multiple possibilities to make them, finding the most suitable solution to the circumstances each time. In this regard, it is also not to be excluded that some of the embodiments seen above, ie those with the translating mass and those with the actuators, may be combined together in a single frame. Finally, it is only necessary to specify how the use of the hydraulic or pneumatic actuators to move the blade holder frame is in any case also compatible with the pendular frames and not only with the linear ones indicated in the latest variants of the invention referred to above: they can therefore be envisaged applications in accordance with this alternative.

Da ultimo, anche per quanto riguarda i vantaggi dell’invenzione rispetto allo stato dell’arte descritti più sopra in relazione alla eliminazione dei vari meccanismi biella-manovella, sono validi per le sue forme realizzative in cui si fa ricorso ad attuatori idraulici e/o pneumatici al fine di muovere il quadro portalame; gli attuatori in questione, infatti, consentono di ridurre gli ingombri ed i costi relativi sia alla costruzione che al funzionamento dei telai, in modo analogo a quanto indicato nel caso della massa traslante e con tutti i benefìci che da ciò possono derivare. Lastly, also as regards the advantages of the invention with respect to the state of the art described above in relation to the elimination of the various connecting rod-crank mechanisms, they are valid for its embodiments in which use is made of hydraulic actuators and / or tires in order to move the blade holder frame; the actuators in question, in fact, allow to reduce the overall dimensions and the costs related both to the construction and to the operation of the frames, in a similar way to what is indicated in the case of the translating mass and with all the benefits that can derive from this.

Claims

CLAIMS 1. Frame for sawing stone materials which comprises a bearing structure (S), a blade holder frame (2) supported in this structure so as to move with oscillatory motion between two end-of-stroke positions, actuation means (10,12; 40-43) of the blade-holder frame, characterized in that the actuation means act on the blade-holder frame in correspondence with at least one of the aforementioned positions and along a limited portion of its stroke, exerting a thrust on it to move it towards the end position opposite stroke.

Frame according to claim 1, in which the frame is of the linear type and the blade holder frame (2) is supported in the structure (S) alternately sliding along a substantially rectilinear direction.

Frame according to claim 1, in which the frame is of the pendular type and the blade holder frame (2) is supported in the structure (S) by means of a plurality of oscillating arms (20).

Frame according to one of claims 1 to 3, in which the actuation means which apply said thrust comprise a mass (10) translating with respect to the blade holder frame (2) and means (12) for moving said mass, in alternately along the direction of movement of the blade holder frame.

Frame according to claim 4, in which the means for operating the displacements of the translating mass comprise a hydraulic or pneumatic actuator (12).

Frame according to any one of the preceding claims, comprising means (7,8) which are capable of accumulating energy received during the oscillatory motion of the blade-holder frame, returning it at least in part to them to make it oscillate in the supporting structure (S).

7. Frame according to claim 6, wherein said means (7, 8) comprise one or more helical and / or cup and / or leaf springs.

Frame according to claim 6 or 7, wherein said means (7, 8) comprise one or more fluid springs.

Frame according to one of claims 6, 7 and 8, wherein said means (7, 8) comprise are of the electromagnetic type.

Frame according to any one of claims 1-3 and 6-9, in which the actuating means of the blade holder frame (2) not permanently connected to it, comprise one or more actuators (40,41,43), mounted on the structure bearing (S) of the frame and / or on the edge of the blade-holder frame (2), suitable for exerting the aforementioned thrust on it at one of its end-of-stroke positions.

11. Frame according to claim 10, comprising two actuators (40,41), the first of which is fixed on the supporting structure (S) of the frame or on the blade holder frame (2), while the other is mounted on the first actuator integrally to the movable part (42) of it.

12. Frame according to claim 10, comprising two actuators (40,41) one of which is fixed on the supporting structure (S) of the frame and the other on the blade holder frame (2), which are able to exert a reciprocal action of contrast so as to transmit the aforementioned thrust to the blade-holder frame in correspondence with its end-of-stroke position.

13. Frame according to each of claims 10-12, characterized in that said actuator means are fluid.